离散系统广义观测器：干扰不匹配下的状态反馈控制策略

本文针对一类存在干扰不匹配的线性离散时间系统，探讨了基于广义扩张状态观测器的稳定化状态反馈控制器的设计问题。在传统的自抗扰控制器中，扩展状态观测器主要用于处理干扰匹配的积分串联型系统，但在实际应用中，如存在采样抖动的离散时间控制系统，干扰匹配条件往往不成立。这种情况下，系统的稳定性会受到影响。 广义扩张状态观测器的设计旨在克服传统方法的局限，它能够处理干扰的不匹配特性，通过扩展系统模型来估计和补偿未知的非线性或不确定因素。这种方法的关键在于构建一个有效的观测器模型，该模型能够捕捉到系统动态中的关键信息，并通过状态反馈机制实时调整控制策略，以保持系统的稳定性和性能。 设计过程中，作者首先分析了干扰不匹配离散系统的特性，然后通过理论建模和推导，提出了广义扩张状态观测器的结构和更新规则。这个观测器不仅考虑到系统的当前状态，还考虑了干扰的影响，使得控制器能够更准确地响应系统的动态变化。 在控制器设计方面，文章采用了状态反馈的形式，即根据观测器的输出调整系统的输入，以抵消干扰并确保系统的闭环稳定性。这种方法的优点是能够动态地适应干扰的变化，提高系统的鲁棒性。 通过永磁同步电机调速控制的仿真实例，作者验证了所设计的广义扩张状态观测器和稳定化状态反馈控制器的有效性。仿真实验结果显示，即使在存在干扰不匹配的情况下，该控制器也能有效地抑制系统的不稳定行为，保证了电机的精确调速控制。 这篇文章对于离散时间控制系统的不匹配干扰问题提供了一种新的解决方案，为实际工业控制系统的稳定性和性能提升提供了理论支持和技术指导。未来的研究可能进一步优化观测器设计，降低计算复杂度，或者推广到更广泛的系统类型中。